Жевательная нагрузка на ВНЧС.
В литературе нет единого мнения о нагрузке на ВНЧС. Одни авторы утверждают, что сустав при жевании испытывает значительные нагрузки, и пытаются это обосновать сомнительными теориями рычагов; другие предполагают, что такие нагрузки незначительны или отсутствуют.
Гистологически в строении сустава имеются структуры, которые могут воспринимать жевательную нагрузку:
· суставной бугорок — плотное костное образование, способное воспринимать жевательное давление. Костная ткань остальной верхней части ямки состоит из тонких,
функционально не ориентированных балочек;
· диск в центральной части, где располагается суставная головка, не имеет сосудов;
· хрящи, покрывающие суставные поверхности, характеризуются функциональной направленностью волокон.
Основное жевательное давление сустав воспринимает между головкой, диском и бугорком, в направлении вперед и вверх. С одной стороны, эта область по своему гистологическому строению более всего способна противостоять жевательному давлению. С другой стороны, такие особенности строения ВНЧС, как инконгруэнтность, тонкий легко ранимый соединительный хрящ суставных поверхностей, тонкие и короткие внутрисуставные связки, свидетельствуют о том, что ВНЧС не приспособлен к восприятию значительных жевательных нагрузок.
Нагрузки на сустав зависят от координированной работы жевательных мышц, состояния окклюзии, сохранности боковых зубов.
Важную информацию о состоянии тканей ВНЧС можно получить при томографии сустава в привычной окклюзии, при реоартрографии и особенно при магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Результирующая сила жевательной, височной и внутренней крыловидной мышц имеет вертикальное направление вверх в момент приближения нижней челюсти к верхней, а результирующая сила мышц-опускателей — вертикальное направление вниз. Кроме того, мышцы дна полости рта действуют в сагиттальном направлении назад, антагонируют с наружными крыловидными мышцами, смещающими нижнюю челюсть вперед. В условиях такого мышечного равновесия, обеспеченного слаженной координированной работой мышц, основная нагрузка при жевании приходится на пародонт, который регулирует силу мышечных сокращений. Работа мышц, поднимающих нижнюю челюсть, происходит четко и плавно благодаря тормозящим влияниям мышц-опускателей нижней челюсти, а также наружных крыловидных мышц, которые амортизируют давление суставной головки на суставную ямку [Puff А., 1963].
Путем рефлекторной координации мышечной деятельности основная жевательная нагрузка концентрируется в области окклюзионных рабочих контактов, где проприорецептивная чувствительность пародонта регулирует степень жевательного давления на зубы. Сила мышц направлена дистально, поэтому, чем дистальнее расположена пища, тем благоприятнее работа мышц и сильнее жевательное давление. Теоретические и экспериментальные исследования на моделях показали, что при жевании нижняя челюсть действует как общий рычаг с точкой опоры в области пищевого комка. В норме работа мышц регулируется проприорецепторами пародонта так, что ВНЧС с обеих сторон выполняет равномерную опорную функцию с незначительной нагрузкой. Функциональное воздействие на сустав от пародонта в норме является подпороговым, оно поддерживает гармонию строения тканей сустава.
ЭМГ-картина жевательных мышц при произвольном жевании в норме характеризуется перемежающейся активностью одноименных мышц, согласованной функцией мышц-антагонистов и синергистов, четкой сменой фаз активности и покоя в фазе одного жевательного движения.
При нарушениях окклюзии от пародонта преждевременно контактирующих зубов идут сигналы в чувствительное ядро тройничного нерва, затем в двигательное ядро и связанный с ним мезэнцефалический корешок, а от них к жевательным мышцам. Функция жевательных мышц перестраивается для преодоления окклюзионных препятствий. На стороне более благоприятных окклюзионных контактов выше ЭМГ-активность жевательной и височной мышц, а на противоположной стороне — наружной крыловидной мышцы. Формируется односторонний тип жевания. Нижняя челюсть смещается в вынужденную окклюзию, изменяется топография элементов сустава справа и слева. На стороне привычного жевания суставная головка уплощается, смещается вверх, назад и наружу, угол сагиттального сус- тавного пути увеличивается, угол бокового суставного пути уменьшается. Наблюдаются сдавление мягких тканей сустава, асептическое воспаление, нарушение кровообращения и трофики. Раздражение нервных элементов капсулы и задисковой зоны усиливает эти процессы.
На противоположной стороне головка сустава смещается вперед, вниз и внутрь, уплощаются диск и задний скат суставного бугорка, угол сагиттального суставного пути уменьшается, а бокового увеличивается. Происходят перерастяжение мягких тканей сустава, раздражение нервных волокон, расстройство иннервации, кровообращения, деструктивные изменения мягких, а затем и костных тканей сустава (артроз).
Факторами, способствующими артрозу данной этиологии, являются врожденное одностороннее укорочение ветви нижней челюсти и суставного отростка, асимметрия положения суставного комплекса по вертикали по отношению к основанию черепа. Эти аномалии могут вызывать нарушения функции и гемодинамики сустава.
Афферентные импульсы от сустава поступают в чувствительное, затем в двигательное ядро тройничного нерва, изменяя ЭМГ-активность жевательных мышц, нарушая их координированную функцию [Bessette R. et al., 1971].
Нейромышечная система, предохраняя ткани сустава от чрезмерного сдавления на стороне жевания, обеспечивает повышение активности надподъязычных мышц, удлинение времени рефлекторного торможения активности жевательных мышц (суставно-мышечный рефлекс).
Перестройка функции мышц, нарушение гемодинамики и трофики сустава ведут к деформации суставных тканей, что в свою очередь ухудшает кровоснабжение и иннервацию ВНЧС. Возникает своеобразный порочный круг.
Окклюзионные нарушения, однако, не всегда ведут к нарушениям функции мышц и сустава, так как зубочелюстная система обладает функциональной адаптацией, которая проявляется изменением нервномышечной активности всех звеньев этой системы [Korber К., 1971]. В этом отношении важнейший фактор — психическое состояние. Эмоциональное напряжение уменьшает возможности функциональной адаптации зубочелюстно-лицевой системы.
При нарушениях в зубных рядах и жевательных мышцах возникают нефизиологические силы давления и растяжения тканей сустава в виде:
· компрессии суставных тканей;
· дистракции этих тканей (рис.1.11).
Рис. 1.11. Суставные головки при максимальном смыкании зубных рядов в правильном положении (1), при смещении назад и вверх (2), назад (3), назад и вниз (4) в положение привычной вынужденной окклюзии.
При компрессии наблюдаются сужение суставной щели, травма диска и суставных поверхностей, связки сустава и капсула не испытывают нагрузок. При дистракции, наоборот, происходит расширение суставной щели, а связочный аппарат испытывает нагрузки на растяжение. Эти две формы изменения нагрузки на ВНЧС клинически проявляются различно.
Причины компрессии ВНЧС: потеря боковых зубов (опорных зон, врожденная или ятрогенная), их стертость, чрезмерное препарирование жевательных зубов при ортопедических вмешательствах.
Если опорные зоны (премоляры и моляры) отсутствуют, происходят дегенеративные изменения диска вплоть до его перфорации, а также деформация костных тканей артикулирующих поверхностей.
Компрессия тканей сустава может быть осложнением использования окклюзионных шин с окклюзионными накладками на боковые зубы. Выведенные из окклюзии передние зубы вступают в контакт, а боковые зубы внедряются в альвеолы (интрузия) с образованием ступеньки между передней и боковой группами зубов. Компрессия ВНЧС может быть при парафункциях, при аномалиях прикуса II класса II подкласса Энгля с отсутствием контакта передних зубов.
Наряду со значительными нагрузками на ткани сустава в статической окклюзии при бруксизме в переднезаднем и боковом направлениях происходит износ диска, суставных поверхностей: истончение, эрозия, склероз. В начальной стадии могут быть только временные ограничения открывания рта, крепитация. В развившейся стадии возникают боли при любых движениях нижней челюсти.
Лечение должно включать использование дистракционных шин, физиотерапию для регенерации поврежденных тканей сустава.
Причина дистракции ВНЧС — завышение межальвеолярного расстояния на молярах. Преждевременный контакт на молярах преодолевается смешением нижней челюсти кпереди от этого контакта вверх, чтобы достичь множественного смыкания зубов. При этом суставная головка смещается вниз.
Клинические проявления: гипермобильность в суставе с максимальным открыванием рта более 50 мм, увеличение амплитуды боковых и передних движений нижней челюсти, угла Беннетта. На рентгенограмме при открывании рта головка располагается кпереди от вершины суставного бугорка. Пациента беспокоят тянущие боли в суставе при смыкании зубных рядов, боль при пальпации сустава перед наружным слуховым проходом (пальпируется капсула сустав1, щелчки. Проявления компрессии и дистракции зависят от направления смещения головок, состояния жевательных мышц (см. «Мышечно-суставная дисфункция»). Нередко на одной стороне наблюдается компрессия (привычная сторона жевания), а на другой — дистракция (нерабочая сторона).
Движения нижней челюсти
Акт жевания ничинается с того, что нижняя челюсть сначала опускается и при этом опорные бугорки отходят от фиссур и краевых ямок противолежащих зубов. Затем нижняя челюсть отклоняется в рабочую сторону и дугообразно приближается к верхней. Когда происходит контакт с пищевым комком, нижняя челюсть смещается в противоположную сторону, что обусловливает множественное смыкание зубов. Как только наступает контакт зубов в конце жевательного цикла, рецепторы пародонта посылают сигналы на расслабление мышцам, поднимающим нижнюю челюсть, а затем начинается новый жевательный цикл.
Этот защитный механизм препятствует перегрузке пародонта зубов за счет сокращения жевательных мышц. Наибольшая сила сокращения мышц наблюдается не при центральной окклюзии, а до наступления ее. В последний момент, когда происходит множественное смыкание зубов, скаты их бугорков должны беспрепятственно скользить по окклюзионной поверхности противолежащих зубов, эти бугорки должны проходить «в пролет» между бугорками зубов противоположной челюсти.
Основные движения нижней челюсти:
· открывание и закрывание рта;
· боковые (латеротрузия и медиотрузия);
· вперед и назад (протрузия и ретрузия);
· в сторону и вперед, в сторону и назад.
Все эти движения происходят вгоризонтальной, сагиттальной и фронтальной плоскостях. Программа движений нижней челюсти при жевании, разговоре, глотании индивидуальна, подвержена влиянию различных факторов, например стрессу.
Движения нижней челюстинастолько разнообразны, что мы можем их изучать только в определенных пространственных границах, которые определяются строением ВНЧС, а при интактных зубных рядах — окклюзионной поверхностью зубов. Выбрав любую точку нижней челюсти, можно проецировать ее перемещение на одну или другую плоскость и таким образом изучить характер индивидуальных движений максимальной амплитуды, т.е. характер «пограничных» движений.
Движения нижней челюсти в сагиттальной и вертикальной плоскостях.
В норме открывание рта осуществляется при вращательных (шарнирных) и поступательных движениях суставных головок (рис. 1.12).
Рис. 1.12.Движения головки ВНЧС при открывании рта (сагиттальная плоскость) [Lang N. et al., 1989]. Объяснение в тексте.
В начале открывания рта из положения центрального соотношения или из задней контактной позиции (окклюзионный аналог центрального соотношения) нижняя челюсть совершает шарнирные движения вокруг оси, проходящей через центры суставных головок («терминальная ширнирная ось»). При вращении суставных головок вокруг этой оси срединная точка нижних резцов описывает дугу длиной около 12 мм. Эта траектория движения нижней челюсти называется «терминальной дугой открывания и закрывания рта». Дальнейшее открывание рта путем шарнирного движения суставных головок без повреждения тканей позади суставных головок невозможно, поэтому при большем открывании рта начинаются поступательные движения головок (вместе с дисками) вперед и вниз по заднему скату суставных бугорков до установления суставных головок на вершинах суставных бугорков. При этом срединная точка нижних резцов описывает дугу длиной до 50 мм. Дальнейшее запредельное открывание рта может происходить также с небольшим шарнирным движением суставных головок, но это очень нежелательно, так как есть опасность возникновения гипермобильности, дислокации головок и дисков. Эти, а также многие другие патологические явления наблюдаются при нарушении последовательности шарнирного и поступательного движений суставных головок в начале открывания рта, например в том случае, когда открывание рта начинается с поступательных движений суставных головок, что часто связано с гиперактивностью наружных крыловидных мышц.
При закрывании рта в норме движения нижней челюсти осуществляются в обратном порядке: суставные головки смещаются назад и вверх, пока не займут центрическое положение в суставных ямках у основания скатов суставных бугорков.
Характер перемещения нижней челюсти в сагиттальной плоскости можно изучить по смещению средней точки между центральными нижними резцами при открывании и закрывании рта, а также при смещении нижней челюсти в центральное соотношение (в заднюю контактную позицию при интактных зубных рядах). Схема таких перемещений хорошо видна на так называемом треугольнике Posselt (рис. 1.13).
Рис. 1.13.Движения нижней челюсти при открывании и закрывании рта в сагиттальной плоскости [Ramfjord S., Ash M., 1992]. В — режущий край центрального резца; С — суставная головка; CR — центральное соотношение челюстей; СО — центральная окклюзия; CR-B — дуга шарнирного движения; Е — положение нижней челюсти при максимально открытом рте; F — крайнее переднее положение нижней челюсти; R — физиологический покой нижней челюсти.
Влияние положения шарнирной оси и разного радиуса движения нижней челюсти на контакты зубов показано на рис. 1.14.
Рис. 1.14.Влияние положения шарнирной оси и разного радиуса шарнирного движения нижней челюсти (1 на контакты зубов (б). 1 — фиссурно-бугорковое смыкание боковых зубов при совпадении шарнирной оси ВНЧС (О)) и дуги шарнирного движения (1 артикулятора; Б) — точечный контакт боковых зубов при произвольном положении шарнирной оси (Oi) и дуги шарнирного движения (Б) окклюдатора, расположенной кзади от дуги шарнирного движения нижней челюсти пациента; В — схема движений нижней челюсти в сагиттальной плоскости [Posselt U., 1958]: 1 — центральное соотношение челюстей, задняя контактная позиция; 2 — центральная окклюзия; 3 — передняя окклюзия в положении резцов «встык»; 3—4 — крайне переднее движение; 5 — положение максимально открытого рта; 1—6 — дуга шарнирного движения нижней челюсти при открывании рта; 7 — положение физиологического покоя нижней челюсти.
После достижения первоначального контакта жевательных зубов в центральном соотношении нижняя челюсть совершает движение вперед и вверх в положение центральной окклюзии, в котором происходит максимальный фиссурно-бугровый контакт. Величина этого смещения индивидуальна — в среднем 1—2 мм. Это движение называется «скольжением по центру». Оно происходит в срединно-сагиттальной плоскости, без боковых смещений при одновременном двустороннем контакте скатов бугорков боковых зубов. Односторонний контакт при «скольжении по центру» рассматривается как преждевременный (окклюзионная интерференция), способный при закрывании рта отклонять нижнюю челюсть в сторону. Смещение нижней челюсти из положения центрального соотношения в положение центральной окклюзии сопровождается движением суставных головок вниз и вперед по задним скатам суставных бугорков.
Выдвижение нижней челюсти вперед при сомкнутых зубах из центральной окклюзии в переднюю осуществляется за счет сокращения латеральных крыловидных мышц с двух сторон. Это движение направляется резцами. Если нижние резцы в центральной окклюзии контактируют с небными поверхностями верхних резцов, выдвижение нижней челюсти вперед из этого положения вызывает дизокклюзию боковых зубов. Путь, который проходят нижние резцы по небным поверхностям верхних резцов, называется сагиттальным резцовым, а угол между этим путем и камперовской горизонталью — углом сагиттального пути. При этом движении суставные головки перемещаются вперед и вниз по скатам суставных бугорков — сагиттальный суставной путь, а угол между ним и камперовской горизонталью называется углом сагиттального суставного пути. Эти углы и их индивидуальное определение у каждого больного используют для настройки артикулятора — прибора, имитирующего движения нижней челюсти.
Из положения покоя нижняя челюсть при закрывании рта переходит в положение центральной окклюзии, а не в положение центрального соотношения, поэтому положение покоя может быть использовано только при определении центрального соотношения челюстей по вертикали.
О величине углов сагиттальных суставных и резцовых путей существуют разные мнения. По А. Гизи, эти углы равны 30 и 60°; по McHorris — 30 и 35° относительно камперовской горизонтали.
Какой гнатологический смысл в том, что угол сагиттального суставного пути меньше угла сагиттального резцового пути?
Если бы эти углы были равны, то при переходе нижней челюсти из положения центральной окклюзии в положение передней окклюзии суставная головка совершала бы только скользящие поступательные движения вперед и вниз по скату суставного бугорка с сохранением контакта боковых зубов. Такая окклюзия предрасположена к бруксизму и рекомендуется только при протезировании беззубых челюстей.
При неравенстве углов передние зубы разобщают боковые, а в суставе осуществляются комбинированные движения. Наряду с поступательными движениями в верхнем отделе сустава происходят вращательные (шарнирные) движения в нижнем его отделе (рис. 1.15). Причем, чем больше угол сагиттального суставного пути, тем больше угол сагиттального резцового пути.
Рис. 1.15.Разобщение боковых зубов при переходе челюсти из положения центральной в положение передней окклюзии при эффективном резцовом ведении [McHorris W., 1997].
Движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости (движение Беннетт1.
Особенность боковых движений нижней челюсти в том, что на рабочей и балансирующих сторонах происходят различные движения суставных головок. Из положения центральной окклюзии суставная головка на стороне смещения (сторона латеротрузии) вращается вокруг своей вертикальной оси в соответствующей суставной ямке и совершает также движение Беннетта. Это боковое движение может сочетаться с небольшим перемещением головки вперед, назад, вверх или вниз. На противоположной, балансирующей стороне (сторона медиотрузии) суставная головка смещаетая внутрь (медиально), т.е. в направлении к серединной линии, а также вперед и вниз. Угол между этим путем перемещения головки и сагиттальной плоскостью — угол Беннетта. Чем больше этот угол, тем больше амплитуда бокового смещения суставной головки балансирующей стороны (рис. 1.16). По А.Гизи, этот угол равен в среднем 18—20°, однако в настоящее время многие авторы считают, что он не более 10°.
Рис. 1.16.Движения нижней челюсти влево в горизонтальной плоскости.
А—Б — исходное положение челюсти (обозначено пунктиром); А(—Б[ — положение челюсти при смещении влево; Б—Б] — движение Беннетта; В — угол Беннетта (пунктиром обозначено «начальное боковое движение»); а — «окклюзионный компас» — путь, который описывает опорный небный бугорок верхнего левого первого моляра на окклюзионной поверхности нижнего первого левого моляра: Д — движение вправо; Г — движение влево; Е — переднее движение.
Поскольку суставная ямка не имеет правильной сферической формы, а между внутренним полюсом головки и внутренней стенкой ямки есть свободное пространство, в начале движения суставной головки балансирующей стороны возможно трансверсальное перемещение, которое обозначается как непосредственное боковое движение (immediat side shift).
Боковой компонент движения Беннетта может быть слабо выражен («прогрессивное движение»), может быть выражен только в начале движения (ealy side shift), а может быть распределен равномерно на всем протяжении последнего (distributed side shift) [Lotzmann U., 1998].
Индивидуально угол Беннетта и характер бокового смещения определяют с помощью аксиографии. В среднем iss равен 1 мм.
Движение суставных головок оказывает значительное влияние на окклюзионные контакты зубов, что имеет большое значение для моделирования окклюзионной поверхности.
Особенности бокового движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости можно изучить с помощью внутриротовой регистрации «готического угла» — функциографии (рис. 1.17). На функциограмме вершина угла соответствует положению центрального соотношения. Стороны угла соответствуют траектории вращения срединной точки нижних резцов вокруг вертикальных осей суставных головок во время правого и левого боковых движений нижней челюсти. Запись готического угла используют для определения центрального соотношения челюстей и центральной окклюзии.
Рис. 1.17. Движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости (запись готического угл1. а — вершина готического угла соответствует центральному соотношению челюстей (при бугорковых контактах боковых зубов); б — точка центральной окклюзии расположена на 0,5—1,5 мм кпереди от вершины готического угла (при фиссурно-бугорковых контактах боковых зубов); 1 — центральная окклюзия; 2 — центральное соотношение челюстей; 3 — движение нижней челюсти вперед; 4, 5 — боковые движения нижней челюсти.